高中化学《分子间作用力 分子晶体》教案1 苏教版选修3

教 案 示 例

[教学目标]

1．掌握三种不同类型晶体的结构和性质特点；掌握分子间作用力的概念,理解分子间作用力和化学键的区别, 理解分子间作用力对物质的物理性质的影响.

2．通过晶体的结构和性质的关系的讨论，认识本质和现象的关系。

3．由典型晶体的代表物归纳出晶体的基本结构特点和性质特点，学会归纳推理的思维 方法，通过对比不同类型晶体的结构和性质特点，理解晶体结构和性质的关系，学会类比推理。

[ 重 点 ] 三种不同类型晶体的结构和性质特点；分子间作用力的概念 [ 难 点 ] 离子晶体中阴、阳离子个数比的计算；分子间作用力与化学键的区别 [教学过程]

教师活动 [引入] [展示] 各种类型晶体的实物 氯化钠、胆矾、石英、硅晶体、碘、硫黄 提问：什么是晶体 [讲解] 晶体具有三维有序的结构 [板书] 一、离子晶体 阴、阳离子间通过离子键结合所形成的晶体 如：NaCl，CsCl [展示] 氯化钠晶体结构模型 [提问] 请同学们观察氯化钠的晶体模型，观察笔记，理解 （1）构成微粒：阴、阳离子 （2）相互作用：离子键 观察: (1)基本形状: 立方体 学生活动 观察，思考 回答：晶体是物质经过结晶过程而形成的具有规则几何外形的固体。 它的形状、每个钠离子周围有几个氯离子、(2)每个钠离子周围有6个氯离子,每个氯每个氯离子周围有几个钠离子? [软件演示] 计算机三维动画模拟演示氯化钠的晶体结构, 突出显示每个钠离子周围有6个氯离子,每个氯离子周围有6个钠离子 离子周围有6个钠离子 观察,理解 1

[讲解] 氯化钠晶体中, 钠离子和氯离子的个数比为1:1 理解: 每个钠离子周围有6个氯离子, 每个氯离子平均占有该钠离子的1/6; 每个氯离子周围有6个钠离子, 因此,每个氯离子平均占有的钠离子的个数为: 6×1/6=1 [强调] 在氯化钠晶体中, 不存在单个分子, 理解: NaCl称为化学式,只表示晶体中Na和Cl的个数比为1:1. [讲解] 在氯化钠晶体中, Na可以从任意方向吸引Cl,吸引Cl的个数决定于Na周围的空间大小, 若将Na换成半径较大的Cs,那么Cs周围将可以吸引更多的Cl. 请同学们观察计算机模拟的CsCl晶体结构模型 [软件演示] 计算机三维动画模拟演示氯化铯的晶体结构, 突出显示每个Cs周围有8个Cl,每个Cl周围有8个Cs [讲解] 离子晶体的性质特点:熔沸点高,硬度大,熔融态和溶于水能导电. 倾听 回答：化学键的破坏不一定发生化学变化，如：NaCl熔融时，离子键被破坏，但没有++---+++--+++-离子晶体中没有分子 思考 观察，理解 在CsCl晶体中，Cs和Cl的个数比也是1：1 +-[提问] 化学键的破坏是否一定发生化学变化? 发生化学变化 [板书] 二、分子晶体 [提问] 原子间可通过共价键构成分子,分子间有无相互作用? 回答： 分子之间存在相互作用，如：冰融化成水、水沸腾变成水蒸气均需要吸收能量，说明水分子之间存在相互作用，需要吸收能量克服分子间作用力。 2

[板书] 1.分子间作用力: 存在于分子间的相互作用,也称为范德华力 笔记，回答： 说明水分子之间的相互作用力比NaCl中钠离子和氯离子之间的相互作用力要弱得提问：冰的熔点为0℃，而NaCl的熔点为801℃，多。 说明了什么？ [讲解] 分子晶体的概念：分子通过范德华力结合所形成的晶体 理解： （1）构成微粒：分子 （2）相互作用：分子间作用力（范德华力） [讲解] 范德华力与化学键的比较 ------------------------------------- 化学键 范德华力 ------------------------------------- 存在范围 分子内, 晶体内 分子间 能量大小 120～800 几～几十 （kJ·mol） ------------------------------------- [讲解] 影响范德华力大小的因素: (1)分子量大小,分子量越大,一般分子间作用力越大. (2)分子极性的大小,分子极性越强,分子间作用力越大, [小结] 分子间作用力大小主要影响分子晶体的熔沸点 理解： （1）卤素单质，从F2到I2，熔沸点逐渐升高，说明分子间作用力逐渐增大。 （2）水的分子量小于硫化氢的分子量,但它的分子的极性很强,所以分子间作用力很强, 其熔沸点比硫化氢高得多. 领悟 -1倾听，理解 范德华力比化学键弱得多 3

[展示] 干冰的晶体结构模型 [提问] 干冰晶体结构中的基本微粒是什么？ [再问] 干冰晶体中是不是只存在范德华力？ [三问] 干冰气化时，需要克服什么作用力？ [小结] （1）分子晶体的物理性质特点是：熔沸点低,硬度小 （2）分子晶体熔化或气化时,只需要克服范德华力，不破坏化学键 （3）多数非金属元素组成的单质和化合物固态时是分子晶体, 如:硫、碘等。 [板书] 三. 原子晶体: 原子通过共价键连接形成的三维晶体 如：金刚石、晶体硅、石英（SiO2）等，展示晶体硅和石英的实物 [展示] 金刚石的结构模型 请同学们观察金刚石结构模型，归纳小结其结构特点。 观察，回答： （1）干冰中基本微粒是二氧化碳分子 （2）不是，其分子间是以范德华力，但分子内存在共价键。 （3）在干冰气化时,只要克服范德华力,化学键并未被破坏，发生的是物理变化。 理解： （1）熔沸点低、硬度小的原因是范德华力是弱的相互作用力 （2）离子晶体熔化时需要克服离子键 （3）一般，常温下是气体的物质，降温到其熔点以下，形成的结晶也是分子晶体。 笔记，观察，理解 观察 （1）碳原子间是以共价键结合,形成正四面体空间网状结构； （2）最小的碳环为有六个碳原子 （3）键角为109°28’ [提问] 根据模型观察结果，思考原子晶体的构成微粒、相互作用是什么？ [强调] 在原子晶体中不存在分子 回答： （1）构成微粒：原子 （2）相互作用：共价键 4

[讲解] 原子晶体的物理性质特点: 熔沸点高,硬度大,不溶于水. 如：金刚石的熔点为3550℃，是自然界硬度最大的固体，可用于做玻璃刀. 倾听，理解 常见的原子晶体还有硅晶体、二氧化硅晶体等 [提问] 请思考原子晶体熔点高、硬度大的原因是什么？ 回答：原子晶体中原子间以共价键直接结合而成，由于共价键键能较大，因此，原子晶体熔点高、硬度大。 [展示] 石墨的结构模型 请同学们观察石墨结构模型，归纳小结其结构特点。 观察 （1）层状结构，层与层之间是通过范德华力结合 （2）层内为碳原子间以共价键结合形成正六边形平面网状结构 （3）最小的碳环有六个碳原子 （4）键角：120° [讲解] 石墨的结构属于混合型晶体，层间以范德华力结合类似于分子晶体，层内以共价键结合类似于原子晶体，因此，其性质也是多重的。 请同学们阅读教材，归纳石墨的性质特点。 [小结] 石墨与金刚石都是由碳原子直接构成的单质, 它们之间的区别在于晶体内原子间的排列方式不同,它们之间互为同素异形体. 归纳：石墨的性质 （1）熔点高，类似于原子晶体 （2）硬度小，类似于分子晶体 （3）能导电，类似于金属 倾听，理解 同素异形体:同种元素组成的不同单质之间互为同素异形体 5

[小结] 晶体类型 [小结] 原子构成物质的基本方式 ┌得失电子─→阴、阳离子──（离子键）─→离子晶体 │ ┌→ 原子晶体 原子─┼→共用电子（共价键）┤ │ └ 分子──（范德华力）─→分子晶体 ├→ 金属键(金属原子)──→金属晶体 └稀有气体原子(单原子分子) ──（范德华力）─→稀有气体分子晶体 晶体类型 构成微粒 相互作用 性质特点 离子晶体 阴、阳离子 离子键 熔沸点较高 硬度较大（脆） 均为电解质 氯化钠 分子晶体 分子 范德华力 熔沸点较低 硬度较小 干冰 原子晶体 原子 共价键 熔沸点很高 硬度很大 不溶于水 金刚石 举例 6

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